已知函数f(x)=1/2x2-lnx. (I)求f(x)的单调区间; (II)若g(x)=-2/3x3+x2,证明当x>1时,函数f(x)的图象恒在函数g(x)的图象的上方.

问题描述:

已知函数f(x)=

1
2
x2-lnx.
(I)求f(x)的单调区间;
(II)若g(x)=-
2
3
x3+x2,证明当x>1时,函数f(x)的图象恒在函数g(x)
的图象的上方.

(I)∵f(x)=

1
2
x2-lnx的定义域为(0,+∞),
f(x)可得:f′(x)=x-
1
x
=
x2-1
x

令f'(x)=0,则x=1
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙
x(0,1)1(1,+∞)
f'(x)-0+
f(x)递减极小值递增
故f(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞)
(II)令h(x)=f(x)-g(x)=
2
3
x3-
1
2
x2-lnx

则h′(x)=2x2-x-
1
x
=
2x3-x2-1
x
=
(x-1)(2x2+x+1)
x

∵x>1
∴h'(x)>0
∴h(x)在(1,+∞)上单调递增
又h(1)=
1
6
>0
∴f(x)>g(x)

当x>1时,f(x)的图象恒在g(x)图象的上方.